13.氮化鋁(AlN)陶瓷是一種類金剛石氮化物的新型無機非金屬材料,最高可穩(wěn)定到2200℃.導(dǎo)熱性好,熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱沖擊材料.氮化鋁還是電絕緣體,介電性能良好,用作電器元件也很有希望.超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域.其制取原理為:③Al
2O
3+3C+N
2 $\stackrel{高溫}{→}$2AlN+3CO
完成下列問題:
(1)根據(jù)上述信息,判斷AlN的晶體類型是原子晶體,在制取氮化鋁時由于反應(yīng)不完全,氮化鋁產(chǎn)品中所含雜質(zhì)除了碳以外還可能存在Al
2O
3;
(2)為測定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量,甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了以下兩個實驗:
①甲同學(xué):稱取10.00g樣品,將其加入過量的氫氧化鈉溶液中共熱并蒸干,AlN跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO
2,并放出氨氣3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況).上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlN+NaOH+H
2O=NaAlO
2+NH
3↑,該樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)61.5%;
②乙同學(xué):稱取10.00g樣品置于反應(yīng)器中,通入2.016L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O
2,在高溫下充分反應(yīng)(O
2消耗完)后測得氣體的密度為1.34g•L
-1(已折成標(biāo)準(zhǔn)狀況,AlN不跟O
2反應(yīng)),該樣品中含雜質(zhì)碳1.92g.
(3)丙同學(xué)受到甲、乙同學(xué)實驗的啟發(fā),認(rèn)為測定某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì),可用圖9中I的一些裝置來進行檢驗,根據(jù)AlN與NaOH溶液反應(yīng)所生成氨氣的體積來測定樣品中氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù),并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分(實驗中導(dǎo)管體積忽略不計)實驗有關(guān)操作為:①往錐形瓶中放入適量的AlN樣品:②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的濃NaOH;③檢驗裝置的氣密性;④測定收集到水的體積.正確的操作順序為c、a、b、d;
①廣口瓶中的試劑X可選用C(填選項的標(biāo)號);
A.苯 B.酒精 C.植物油 D.CCl
4②若實驗中測得樣品的質(zhì)量為wg,氨氣的體積為aL(標(biāo)況下),則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{4100a}{22.4w}$%;
(4)丁同學(xué)認(rèn)為,丙同學(xué)的實驗方法,可能因氣體體積測量不準(zhǔn),導(dǎo)致誤差較大.建議改用圖9中的Ⅱ裝置進行同樣實驗,通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù).你認(rèn)為是否可行?不可行(填入“可行”、“不可行”),改進方法為在裝置之間添加盛有堿石灰的干燥管,燒杯導(dǎo)管的末端接一倒扣的漏斗來吸收氨氣.